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hashCode()和equal()方法为什么要一起重写?

hashCode()和equal()方法

可以看到Obejct类中的源码如下,可以看到equals()方法的默认实现是判断两个对象的内存地址是否相同来决定返回结果。

    public native int hashCode();
		public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

网上很多博客说hashCode的默认实现是返回内存地址,其实不对,以OpenJDK为例,hashCode的默认计算方法有5种,有返回随机数的,有返回内存地址,具体采用哪一种计算方法取决于运行时库和JVM的具体实现。

感兴趣的朋友可以看看这篇博客

Java的Object.hashCode()的返回值到底是不是对象内存地址?

hashCode()方法的作用有哪些?

  • 对对象做散列为了将一组键值对均匀得存储在一个数组中,HashMap对key的hashCode进行计算得到一个hash值,用hash对数组长度取模,得到数组下标,将键值对存储在数组下标对应的链表下。
  • 快速判断对象是否不相等因为两个对象hashCode相等,调用equal()方法的结果不一定为true,因为两个对象调用equal()方法相等,hashCode一定相等。所以hashCode不相等可以作为两个对象不相等的快速判断条件。在往HashMap中添加一个键值对时,计算得到数组下标后,会遍历数组下标下存储的链表中,拿key的hashCode与每个节点的hashCode进行比较,相等时,才调用equal()方法进行继续调用,节约时间。(在一些类的equal()方法的自定义实现中也会对hashCode进行判断)。

假如只重写hashCode()方法(结果:HashMap无法保证去重)

此时equal()方法的实现是默认实现,也就是当两个对象的内存地址相等时,equal()方法才返回true,假设两个键值对,它们的key类型都是TestObject,的值都是test,但是由于是使用new String()创建而成的字符串对象,key1和key2的内存地址不相等,所以key1==key2的结果会是false,TestObject的equals()方法默认实现是判断两个对象的内存地址,所以 key1.equals(key2)也会是false, 所以两个键值对可以重复地添加到hashMap中去。

public class TestObject {
    Integer a;
    public TestObject(Integer a) {
        this.a = a;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return a;
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestObject key1 = new TestObject(1);
        TestObject key2 = new TestObject(1);
        System.out.println("key1的hashCode为"+ key1 +"key2的hashCode为" + key2);
        System.out.println("key1.equals(key2)的结果为"+(key1.equals(key2)));

        HashMap<TestObject,String> map = new HashMap<TestObject,String>();
        map.put(key1,"value1");
        map.put(key2,"value2");
        System.out.println("HashMap是"+map.toString());
		}
}

输出结果:

key1的hashCode为com.test.TestObject@1
key2的hashCode为com.test.TestObject@1

key1.equals(key2)的结果false
  
HashMap是
{com.test.TestObject@1=value1, 
com.test.TestObject@1=value2}

假如只重写equals()方法(结果:HashMap无法保证去重)

假设只equals()方法,hashCode方法会是默认实现,具体的计算方法取决于JVM,可能会导致两个相等的对象,它们的hashCode却不相同,从而计算得到的数组下标不相同,存储到hashMap中不同数组下标下的链表中,也会导致HashMap中存在重复元素。

public class TestObject {
    Integer a;
    public TestObject(Integer a) {
        this.a = a;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        TestObject that = (TestObject) o;
        return Objects.equals(a, that.a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        TestObject key1 = new TestObject(1);
        TestObject key2 = new TestObject(1);
        System.out.println("key1的hashCode为"+ key1 +"key2的hashCode为" + key2);
        System.out.println("key1.equals(key2)的结果为"+(key1.equals(key2)));

        HashMap<TestObject,String> map = new HashMap<TestObject,String>();
        map.put(key1,"value1");
        map.put(key2,"value2");
        System.out.println("HashMap是"+map.toString());
		}
}

输出结果如下:

key1的hashCode为1288141870 
key2的hashCode为2054881392

key1.equals(key2)的结果为true

HashMap是
{com.test.TestObject@4cc77c2e=value1, com.test.TestObject@7a7b0070=value2}

clone()方法

clone方法会创建并返回当前对象的副本。副本与原对象的区别在于它们相等,但是存储在不同的内存位置中。

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;

要调用clone方法必须实现Cloneable接口,否则调用默认的Object类的clone方法会抛出CloneNotSupportedException异常。默认clone()方法返回的对象是浅拷贝的。

toString方法

返回类名+@+hashCode的16进制字符串

public String toString() {
    return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

wait()方法和notify()方法

//timeout是超时时间,也就是等待的最大毫秒数,如果为0,代表会一直等待下去
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final native void notify();
public final native void notifyAll();

wait

wait()方法可以让当前线程放弃对象的监视器(可以简单认为监视器就是一个锁),进入等待队列,进行等待,直到其他线程调用notify()或者notifyAll()后(或者过了超时时间),线程才会从等待队列,移动到同步队列,再次获得对象的监视器后才能继续执行。

notify

notify()可以唤醒等待队列中的某一个线程,线程被唤醒后会从等待队列移动到同步队列,线程再次获得对象的监视器后才能继续执行。(然后调用notify()方法的线程会继续执行,在同步块中执行完毕后,会释放对象的监视器。)

notifyAll

notifyAll()方法与notify()方法类似,只是会将等待队列中的所有线程唤醒。

finalize

//默认为空的实现,子类可以重写这个方法
protected void finalize() throws Throwable { }

当垃圾回收器确认某个对象不被任何其他对象引用时(即对象处于可恢复状态),系统在回收对象时,会调用finalize()方法,可以在这个方法中清理资源,在这个方法中,也有可能让对象重新获得引用,从而变成可达状态。

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